02Oracle语句优化53个规则详解.docx
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02Oracle语句优化53个规则详解
Oracle语句优化53个规则详解
一．目的
数据库参数进行优化所获得的性能提升全部加起来只占数据库应用系统性能提升的40%左右，其余60%的系统性能提升全部来自对应用程序的优化。
许多优化专家甚至认为对应用程序的优化可以得到80%的系统性能提升。
因此可以肯定，通过优化应用程序来对数据库系统进行优化能获得更大的收益。
对应用程序的优化通常可分为两个方面:
源代码的优化和SQL语句的优化。
由于涉及到对程序逻辑的改变，源代码的优化在时间成本和风险上代价很高（尤其是对正在使用中的系统进行优化）。
另一方面，源代码的优化对数据库系统性能的提升收效有限，因为应用程序对数据库的操作最终要表现为SQL语句对数据库的操作。
对SQL语句进行优化有以下一些直接原因：
1.SQL语句是对数据库（数据）进行操作的惟一途径，应用程序的执行最终要归结为SQL语句的执行，SQL语句的效率对数据库系统的性能起到了决定性的作用。
2.SQL语句消耗了70%～90%的数据库资源。
3.SQL语句独立于程序设计逻辑，对SQL语句进行优化不会影响程序逻辑，相对于对程序源代码的优化，对SQL语句的优化在时间成本和风险上的代价都很低。
4.SQL语句可以有不同的写法，不同的写法在性能上的差异可能很大。
5.SQL语句易学，难精通。
SQL语句的性能往往同实际运行系统的数据库结构、记录数量等有关，不存在普遍适用的规律来提升性能。
二.优化数据库的思想：
1、关键字段建立索引。
2、使用存储过程，它使SQL变得更加灵活和高效。
3、备份数据库和清除垃圾数据。
4、SQL语句语法的优化。
5、清理删除日志。
三．SQL语句优化的原则：
1.选用适合的ORACLE优化器
ORACLE的优化器共有3种：
a.RULE（基于规则）
b.COST（基于成本）
c.CHOOSE（选择性）
设置缺省的优化器，可以通过对init.ora文件中OPTIMIZER_MODE参数的各种声明，如RULE，COST，CHOOSE，ALL_ROWS，FIRST_ROWS.你当然也在SQL句级或是会话（session）级对其进行覆盖。
为了使用基于成本的优化器（CBO，Cost-BasedOptimizer），你必须经常运行analyze命令，以增加数据库中的对象统计信息（objectstatistics）的准确性。
如果数据库的优化器模式设置为选择性（CHOOSE），那么实际的优化器模式将和是否运行过analyze命令有关。
如果table已经被analyze过，优化器模式将自动成为CBO，反之，数据库将采用RULE形式的优化器。
在缺省情况下，ORACLE采用CHOOSE优化器，为了避免那些不必要的全表扫描（fulltablescan），你必须尽量避免使用CHOOSE优化器，而直接采用基于规则或者基于成本的优化器。
2.访问Table的方式ORACLE采用两种访问表中记录的方式：
a.全表扫描
全表扫描就是顺序地访问表中每条记录。
ORACLE采用一次读入多个数据块（databaseblock）的方式优化全表扫描。
b.通过ROWID访问表
你可以采用基于ROWID的访问方式情况，提高访问表的效率，ROWID包含了表中记录的物理位置信息……ORACLE采用索引（INDEX）实现了数据和存放数据的物理位置（ROWID）之间的联系。
通常索引提供了快速访问ROWID的方法，因此那些基于索引列的查询就可以得到性能上的提高。
3.共享SQL语句
为了不重复解析相同的SQL语句，在第一次解析之后，ORACLE将SQL语句存放在内存中。
这块位于系统全局区域SGA（systemglobalarea）的共享池（sharedbufferpool）中的内存可以被所有的数据库用户共享。
因此，当你执行一个SQL语句（有时被称为一个游标）时，如果它和之前的执行过的语句完全相同，ORACLE就能很快获得已经被解析的语句以及最好的执行路径。
ORACLE的这个功能大大地提高了SQL的执行性能并节省了内存的使用。
可惜的是ORACLE只对简单的表提供高速缓冲（cachebuffering），这个功能并不适用于多表连接查询。
数据库管理员必须在init.ora中为这个区域设置合适的参数，当这个内存区域越大，就可以保留更多的语句，当然被共享的可能性也就越大了。
当你向ORACLE提交一个SQL语句，ORACLE会首先在这块内存中查找相同的语句。
这里需要注明的是，ORACLE对两者采取的是一种严格匹配，要达成共享，SQL语句必须完全相同（包括空格，换行等）。
共享的语句必须满足三个条件：
A. 字符级的比较：
当前被执行的语句和共享池中的语句必须完全相同。
例如：
SELECT*FROMEMP；
和下列每一个都不同
SELECT*fromEMP；
Select*FromEmp；
SELECT * FROMEMP；
B. 两个语句所指的对象必须完全相同：
例如：
用户 对象名 如何访问
Jack sal_limit privatesynonym
Work_city publicsynonym
Plant_detail publicsynonym
Jill sal_limit privatesynonym
Work_city publicsynonym
Plant_detail tableowner
考虑一下下列SQL语句能否在这两个用户之间共享。
SQL能否共享原因
selectmax（sal_cap）fromsal_limit;不能每个用户都有一个privatesynonym-sal_limit,它们是不同的对象
selectcount（*0fromwork_citywheresdesclike'NEW%';能两个用户访问相同的对象publicsynonym-work_city
selecta.sdesc,b.locationfromwork_citya,plant_detailbwherea.city_id=b.city_id不能用户jack通过privatesynonym访问plant_detail而jill是表的所有者,对象不同.
C. 两个SQL语句中必须使用相同的名字的绑定变量（bindvariables）
例如：
第一组的两个SQL语句是相同的（可以共享），而第二组中的两个语句是不同的（即使在运行时，赋于不同的绑定变量相同的值）
a.
selectpin，namefrompeoplewherepin=：
blk1.pin；
selectpin，namefrompeoplewherepin=：
blk1.pin；
b.
selectpin，namefrompeoplewherepin=：
blk1.ot_ind；
selectpin，namefrompeoplewherepin=：
blk1.ov_ind；
4.选择最有效率的表名顺序（只在基于规则的优化器中有效）
ORACLE的解析器按照从右到左的顺序处理FROM子句中的表名，因此FROM子句中写在最后的表（基础表drivingtable）将被最先处理。
在FROM子句中包含多个表的情况下，你必须选择记录条数最少的表作为基础表。
当ORACLE处理多个表时，会运用排序及合并的方式连接它们。
首先，扫描第一个表（FROM子句中最后的那个表）并对记录进行派序，然后扫描第二个表（FROM子句中最后第二个表），最后将所有从第二个表中检索出的记录与第一个表中合适记录进行合并。
例如：
表TAB116，384条记录
表TAB21 条记录
选择TAB2作为基础表（最好的方法）
selectcount（*）fromtab1，tab2 执行时间0.96秒
选择TAB2作为基础表（不佳的方法）
selectcount（*）fromtab2，tab1 执行时间26.09秒
如果有3个以上的表连接查询，那就需要选择交叉表（intersectiontable）作为基础表，交叉表是指那个被其他表所引用的表。
例如：
EMP表描述了LOCATION表和CATEGORY表的交集。
SELECT*
FROMLOCATIONL,
CATEGORYC,
EMPE
WHEREE.EMP_NOBETWEEN1000AND2000
ANDE.CAT_NO=C.CAT_NO
ANDE.LOCN=L.LOCN
将比下列SQL更有效率
SELECT*
FROMEMPE,
LOCATIONL,
CATEGORYC
WHEREE.CAT_NO=C.CAT_NO
ANDE.LOCN=L.LOCN
ANDE.EMP_NOBETWEEN1000AND2000
5.WHERE子句中的连接顺序。
ORACLE采用自下而上的顺序解析WHERE子句，根据这个原理，表之间的连接必须写在其他WHERE条件之前，那些可以过滤掉最大数量记录的条件必须写在WHERE子句的末尾。
例如：
（低效，执行时间156.3秒）
SELECT…
FROMEMPE
WHERESAL>50000
AND JOB=‘MANAGER’
AND 25<（SELECTCOUNT（*）FROMEMP
WHEREMGR=E.EMPNO）;
（高效,执行时间10.6秒）
SELECT…
FROMEMPE
WHERE25<（SELECTCOUNT（*）FROMEMP
WHEREMGR=E.EMPNO）
AND SAL>50000
AND JOB=‘MANAGER’;
6.SELECT子句中避免使用‘*’
当你想在SELECT子句中列出所有的COLUMN时，使用动态SQL列引用‘*’是一个方便的方法。
不幸的是，这是一个非常低效的方法。
实际上，ORACLE在解析的过程中，会将‘*’依次转换成所有的列名，这个工作是通过查询数据字典完成的，这意味着将耗费更多的时间。
7.减少访问数据库的次数
当执行每条SQL语句时，ORACLE在内部执行了许多工作：
解析SQL语句，估算索引的利用率，绑定变量，读数据块等等。
由此可见，减少访问数据库的次数，就能实际上减少ORACLE的工作量。
例如，以下有三种方法可以检索出雇员号等于0342或0291的职员。
方法1（最低效）
SELECTEMP_NAME,SALARY,GRADE
FROMEMP
WHEREEMP_NO=342;
SELECTEMP_NAME,SALARY,GRADE
FROMEMP
WHEREEMP_NO=291;
方法2（次低效）
DECLARE
CURSORC1（E_NONUMBER）IS
SELECTEMP_NAME,SALARY,GRADE
FROMEMP
WHEREEMP_NO=E_NO;
BEGIN
OPENC1（342）;
FETCHC1INTO…,..,..;
OPENC1（291）;
FETCHC1INTO…,..,..;
CLOSEC1;
END;
方法3（高效）
SELECTA.EMP_NAME,A.SALARY,A.GRADE,
B.EMP_NAME,B.SALARY,B.GRADE
FROMEMPA,EMPB
WHEREA.EMP_NO=342
AND B.EMP_NO=291;
注意：
在SQL*Plus，SQL*Forms和Pro*C中重新设置ARRAYSIZE参数，可以增加每次数据库访问的检索数据量，建议值为200.
8.使用DECODE函数来减少处理时间
使用DECODE函数可以避免重复扫描相同记录或重复连接相同的表。
例如：
SELECTCOUNT（*），SUM（SAL）
FROM EMP
WHEREDEPT_NO=0020
ANDENAMELIKE ‘SMITH%’;
SELECTCOUNT（*），SUM（SAL）
FROM EMP
WHEREDEPT_NO=0030
ANDENAMELIKE ‘SMITH%’;
你可以用DECODE函数高效地得到相同结果
SELECTCOUNT（DECODE（DEPT_NO,0020,’X’,NULL））D0020_COUNT,
COUNT（DECODE（DEPT_NO,0030,’X’,NULL））D0030_COUNT,
SUM（DECODE（DEPT_NO,0020,SAL,NULL））D0020_SAL,
SUM（DECODE（DEPT_NO,0030,SAL,NULL））D0030_SAL
FROMEMPWHEREENAMELIKE‘SMITH%’;
类似的，DECODE函数也可以运用于GROUPBY和ORDERBY子句中。
9.整合简单，无关联的数据库访问
如果你有几个简单的数据库查询语句，你可以把它们整合到一个查询中（即使它们之间没有关系）
例如：
SELECTNAME
FROMEMP
WHEREEMP_NO=1234;
SELECTNAME
FROMDPT
WHEREDPT_NO=10;
SELECTNAME
FROMCAT
WHERECAT_TYPE=‘RD’;
上面的3个查询可以被合并成一个：
SELECTE.NAME,D.NAME,C.NAME
FROMCATC,DPTD,EMPE,DUALX
WHERENVL（‘X’,X.DUMMY）=NVL（‘X’,E.ROWID（+））
ANDNVL（‘X’,X.DUMMY）=NVL（‘X’,D.ROWID（+））
ANDNVL（‘X’,X.DUMMY）=NVL（‘X’,C.ROWID（+））
ANDE.EMP_NO（+）=1234
ANDD.DEPT_NO（+）=10
ANDC.CAT_TYPE（+）=‘RD’;
（译者按：
虽然采取这种方法，效率得到提高，但是程序的可读性大大降低，所以读者还是要权衡之间的利弊）
10.删除重复记录
最高效的删除重复记录方法（因为使用了ROWID）
DELETEFROMEMPE
WHEREE.ROWID>（SELECTMIN（X.ROWID）
FROMEMPX
WHEREX.EMP_NO=E.EMP_NO）;
11.用TRUNCATE替代DELETE
当删除表中的记录时，在通常情况下，回滚段（rollbacksegments）用来存放可以被恢复的信息。
如果你没有COMMIT事务，ORACLE会将数据恢复到删除之前的状态（准确地说是恢复到执行删除命令之前的状况）
而当运用TRUNCATE时，回滚段不再存放任何可被恢复的信息。
当命令运行后，数据不能被恢复。
因此很少的资源被调用，执行时间也会很短。
（译者按：
TRUNCATE只在删除全表适用，TRUNCATE是DDL不是DML）
12.尽量多使用COMMIT
只要有可能，在程序中尽量多使用COMMIT，这样程序的性能得到提高，需求也会因为COMMIT所释放的资源而减少：
COMMIT所释放的资源：
a. 回滚段上用于恢复数据的信息。
b. 被程序语句获得的锁
c. redologbuffer中的空间
d. ORACLE为管理上述3种资源中的内部花费
（译者按：
在使用COMMIT时必须要注意到事务的完整性，现实中效率和事务完整性往往是鱼和熊掌不可得兼）
13.计算记录条数
和一般的观点相反，count（*）比count
（1）稍快，当然如果可以通过索引检索，对索引列的计数仍旧是最快的。
例如COUNT（EMPNO）
（译者按：
在CSDN论坛中，曾经对此有过相当热烈的讨论，作者的观点并不十分准确，通过实际的测试，上述三种方法并没有显著的性能差别）
14.用Where子句替换HAVING子句
避免使用HAVING子句，HAVING只会在检索出所有记录之后才对结果集进行过滤。
这个处理需要排序，总计等操作。
如果能通过WHERE子句限制记录的数目，那就能减少这方面的开销。
例如：
低效：
SELECTREGION，AVG（LOG_SIZE）
FROMLOCATION
GROUPBYREGION
HAVINGREGIONREGION!
=‘SYDNEY’
ANDREGION!
=‘PERTH’
高效
SELECTREGION，AVG（LOG_SIZE）
FROMLOCATION
WHEREREGIONREGION!
=‘SYDNEY’
ANDREGION!
=‘PERTH’
GROUPBYREGION
（译者按：
HAVING中的条件一般用于对一些集合函数的比较，如COUNT（）等等。
除此而外，一般的条件应该写在WHERE子句中）
15.减少对表的查询
在含有子查询的SQL语句中，要特别注意减少对表的查询。
例如：
低效
SELECTTAB_NAME
FROMTABLES
WHERETAB_NAME=（SELECTTAB_NAMEFROMTAB_COLUMNSWHEREVERSION=604）
AND DB_VER=（SELECTDB_VERFROMTAB_COLUMNS
WHEREVERSION=604）
高效
SELECTTAB_NAME
FROMTABLES
WHERE（TAB_NAME,DB_VER）=（SELECTTAB_NAME,DB_VER）
FROMTAB_COLUMNS
WHEREVERSION=604）
Update多个Column例子：
低效：
UPDATEEMP
SETEMP_CAT=（SELECTMAX（CATEGORY）FROMEMP_CATEGORIES）,
SAL_RANGE=（SELECTMAX（SAL_RANGE）FROMEMP_CATEGORIES）WHEREEMP_DEPT=0020;
高效：
UPDATEEMP
SET（EMP_CAT,SAL_RANGE）
=（SELECTMAX（CATEGORY）,MAX（SAL_RANGE）FROMEMP_CATEGORIES）
WHEREEMP_DEPT=0020;
16.通过内部函数提高SQL效率。
SELECTH.EMPNO,E.ENAME,H.HIST_TYPE,T.TYPE_DESC,COUNT（*）
FROMHISTORY_TYPET,EMPE,EMP_HISTORYH
WHEREH.EMPNO=E.EMPNO
ANDH.HIST_TYPE=T.HIST_TYPE
GROUPBYH.EMPNO,E.ENAME,H.HIST_TYPE,T.TYPE_DESC;
通过调用下面的函数可以提高效率。
FUNCTIONLOOKUP_HIST_TYPE（TYPINNUMBER）RETURNVARCHAR2
AS
TDESCVARCHAR2（30）;
CURSORC1IS
SELECTTYPE_DESC
FROMHISTORY_TYPE
WHEREHIST_TYPE=TYP;
BEGIN
OPENC1;
FETCHC1INTOTDESC;
CLOSEC1;
RETURN（NVL（TDESC,’?
’））;
END;
FUNCTIONLOOKUP_EMP（EMPINNUMBER）RETURNVARCHAR2
AS
ENAMEVARCHAR2（30）;
CURSORC1IS
SELECTENAME
FROMEMP
WHEREEMPNO=EMP;
BEGIN
OPENC1;
FETCHC1INTOENAME;
CLOSEC1;
RETURN（NVL（ENAME,’?
’））;
END;
SELECTH.EMPNO,LOOKUP_EMP（H.EMPNO）,
H.HIST_TYPE,LOOKUP_HIST_TYPE（H.HIST_TYPE）,COUNT（*）
FROMEMP_HISTORYH
GROUPBYH.EMPNO,H.HIST_TYPE;
（译者按：
经常在论坛中看到如‘能不能用一个SQL写出…。
’的贴子，殊不知复杂的SQL往往牺牲了执行效率。
能够掌握上面的运用函数解决问题的方法在实际工作中是非常有意义的）
17.使用表的别名（Alias）
当在
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